极端事件对配电网运行安全构成严重威胁,准确高效地评估配电网的概率风险具有重要意义。为解决传统蒙特卡洛模拟(Monte Carlo simulation,MCS)效率低和现有代理模型在低概率区域精度不足的问题,提出了一种兼顾计算效率与精度的风险评估...极端事件对配电网运行安全构成严重威胁,准确高效地评估配电网的概率风险具有重要意义。为解决传统蒙特卡洛模拟(Monte Carlo simulation,MCS)效率低和现有代理模型在低概率区域精度不足的问题,提出了一种兼顾计算效率与精度的风险评估方法。首先,基于核密度估计(kernel density estimation,KDE)构建了分布式电源出力的非参数概率模型,并结合指数分布和天气因子进行设备状态的动态概率建模。然后,将输入样本分为支路故障和非故障两类。非故障样本使用多项式混沌展开(polynomial chaos expansion,PCE)代理模型快速计算概率潮流;对故障样本,建立拓扑重构模型进行优化潮流计算,以准确捕获拓扑变化下的系统风险。基于此,构建了节点电压越限、支路潮流过载和失负荷3个风险指标,并通过博弈论的主客观组合赋权法确定指标权重,得到综合风险评价值。最后,基于IEEE33与IEEE118节点配电系统的仿真分析表明,该方法能够有效应对极端事件引起的拓扑不确定性,提高风险评估效率与准确性。展开更多
随着新能源渗透率不断提高,微电网在分布式能源(distributed energy resources,DERs)运行控制中的作用日益凸显,但分布式能源的接入会给微电网的运行带来扰动。为此,提出了一种基于多智能体系统(multi-agent system,MAS)的两级分散协调...随着新能源渗透率不断提高,微电网在分布式能源(distributed energy resources,DERs)运行控制中的作用日益凸显,但分布式能源的接入会给微电网的运行带来扰动。为此,提出了一种基于多智能体系统(multi-agent system,MAS)的两级分散协调控制方案来保证微电网的高安全性和稳定性。上层智能体基于Petri网(Petri-net,PN),针对各类能源的不同工作模式,构建DERs的PN模型,并以PN模型设计协调逻辑控制指令集,通过网格自适应直接搜索过滤算法(mesh adaptive direct search filter algorithm,MADSFA)选择最佳的协调逻辑控制指令。下层智能体负责局部连续控制,针对不同功率特性DERs的逆变器,分别采用不同的下垂控制策略。为保证暂稳态下微电网的稳定性,在逆变器和下垂控制器之间增设预设性能控制器,以确保逆变器的输出功率误差无论是在暂态还是稳态的情况下均能稳定在预设误差范围以内。同时为提高微电网系统的稳定性,两层之间的交互采用主从和无固定主从相结合的通信模式,这种交互机制提高了MAS在系统的实时监控过程中的时效性和灵活性。最后,仿真结果验证了基于MAS两级分散协调控制策略的有效性。展开更多
随着“双碳”目标的提出,我国的新能源建设正处于新一轮的发展阶段,但是高渗透率新能源的随机性、波动性也给电力系统静态电压稳定性分析带来了挑战。与此同时,电力电子技术的发展使得柔性交流输电系统(flexible AC transmission system...随着“双碳”目标的提出,我国的新能源建设正处于新一轮的发展阶段,但是高渗透率新能源的随机性、波动性也给电力系统静态电压稳定性分析带来了挑战。与此同时,电力电子技术的发展使得柔性交流输电系统(flexible AC transmission system,FACTS)在调节线路潮流、改善电力系统静态电压稳定性方面得到广泛应用。提出了一种考虑新能源不确定性的含分布式静止同步串联补偿器(distributed static series compensator,DSSC)的电力系统静态电压稳定性概率评估方法。首先分析了新能源并网系统的静态电压稳定机理。然后阐述了DSSC的工作原理,建立了DSSC的等效功率注入模型,并基于此模型推导出含DSSC的潮流方程。其次基于潮流计算方程提出了一种能映射新能源不确定性的静态电压稳定性指标,并采用蒙特卡洛模拟法实现了系统静态电压稳定性指标概率评估。最后通过算例分析验证了高渗透率新能源的不确定性导致系统静态电压稳定指标分布范围变大,系统失稳概率增加,合理配置DSSC能够有效提升电力系统静态电压稳定性,所提方法能够准确反映新能源不确定性对电网稳定性的影响,具有一定的工程应用价值。展开更多
在未来高渗透率风电场景下,超短期风电功率预测研究对于实现电力系统优化运行具有重要意义。为此,提出一种基于GWO-CNN-BiLSTM的超短期风电预测方法。首先,搭建基于卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)与双向长短期记忆神...在未来高渗透率风电场景下,超短期风电功率预测研究对于实现电力系统优化运行具有重要意义。为此,提出一种基于GWO-CNN-BiLSTM的超短期风电预测方法。首先,搭建基于卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)与双向长短期记忆神经网络(bidirectional long short term memory,BiLSTM)的组合模型,然后,为提升风电预测结果的精度,通过灰狼优化算法(grey wolf optimizer,GWO)对组合模型进行优化,使该组合模型参数能实时适应风电历史数据。最后,仿真结果验证了所提出方法的有效性和优越性。展开更多
分布式一致性控制因其灵活性和协同能力成为多端柔性直流(multi-terminal flexible direct current,MTDC)系统二次频率控制的新选择。然而,分布式控制结构虽提高了MTDC系统调频能力,但也带来了网络攻击的威胁。为此,该文首先研究了常值...分布式一致性控制因其灵活性和协同能力成为多端柔性直流(multi-terminal flexible direct current,MTDC)系统二次频率控制的新选择。然而,分布式控制结构虽提高了MTDC系统调频能力,但也带来了网络攻击的威胁。为此,该文首先研究了常值虚假信息注入(false data injection,FDI)攻击对分布式二次控制器的不利影响,分析表明受FDI攻击的站点会持续存在与攻击向量有关的频率偏差。进而为消除攻击造成的频率偏差,该文利用常值微分为0的特性提出了一种抵御常值FDI攻击的分布式一致性控制策略,并从理论上证明了所提策略能消除FDI攻击引起的偏差。最后基于MATLAB/SIMULINK搭建了四端柔性直流系统仿真模型,分别进行单换流站遭受攻击、全部换流站同时遭受攻击及全部换流站在不同时间遭受攻击的3种攻击场景仿真。仿真结果表明所提控制策略在3种场景下均能消除FDI攻击影响,使MTDC系统实现二次调频。展开更多
文摘极端事件对配电网运行安全构成严重威胁,准确高效地评估配电网的概率风险具有重要意义。为解决传统蒙特卡洛模拟(Monte Carlo simulation,MCS)效率低和现有代理模型在低概率区域精度不足的问题,提出了一种兼顾计算效率与精度的风险评估方法。首先,基于核密度估计(kernel density estimation,KDE)构建了分布式电源出力的非参数概率模型,并结合指数分布和天气因子进行设备状态的动态概率建模。然后,将输入样本分为支路故障和非故障两类。非故障样本使用多项式混沌展开(polynomial chaos expansion,PCE)代理模型快速计算概率潮流;对故障样本,建立拓扑重构模型进行优化潮流计算,以准确捕获拓扑变化下的系统风险。基于此,构建了节点电压越限、支路潮流过载和失负荷3个风险指标,并通过博弈论的主客观组合赋权法确定指标权重,得到综合风险评价值。最后,基于IEEE33与IEEE118节点配电系统的仿真分析表明,该方法能够有效应对极端事件引起的拓扑不确定性,提高风险评估效率与准确性。
文摘随着新能源渗透率不断提高,微电网在分布式能源(distributed energy resources,DERs)运行控制中的作用日益凸显,但分布式能源的接入会给微电网的运行带来扰动。为此,提出了一种基于多智能体系统(multi-agent system,MAS)的两级分散协调控制方案来保证微电网的高安全性和稳定性。上层智能体基于Petri网(Petri-net,PN),针对各类能源的不同工作模式,构建DERs的PN模型,并以PN模型设计协调逻辑控制指令集,通过网格自适应直接搜索过滤算法(mesh adaptive direct search filter algorithm,MADSFA)选择最佳的协调逻辑控制指令。下层智能体负责局部连续控制,针对不同功率特性DERs的逆变器,分别采用不同的下垂控制策略。为保证暂稳态下微电网的稳定性,在逆变器和下垂控制器之间增设预设性能控制器,以确保逆变器的输出功率误差无论是在暂态还是稳态的情况下均能稳定在预设误差范围以内。同时为提高微电网系统的稳定性,两层之间的交互采用主从和无固定主从相结合的通信模式,这种交互机制提高了MAS在系统的实时监控过程中的时效性和灵活性。最后,仿真结果验证了基于MAS两级分散协调控制策略的有效性。
文摘随着“双碳”目标的提出,我国的新能源建设正处于新一轮的发展阶段,但是高渗透率新能源的随机性、波动性也给电力系统静态电压稳定性分析带来了挑战。与此同时,电力电子技术的发展使得柔性交流输电系统(flexible AC transmission system,FACTS)在调节线路潮流、改善电力系统静态电压稳定性方面得到广泛应用。提出了一种考虑新能源不确定性的含分布式静止同步串联补偿器(distributed static series compensator,DSSC)的电力系统静态电压稳定性概率评估方法。首先分析了新能源并网系统的静态电压稳定机理。然后阐述了DSSC的工作原理,建立了DSSC的等效功率注入模型,并基于此模型推导出含DSSC的潮流方程。其次基于潮流计算方程提出了一种能映射新能源不确定性的静态电压稳定性指标,并采用蒙特卡洛模拟法实现了系统静态电压稳定性指标概率评估。最后通过算例分析验证了高渗透率新能源的不确定性导致系统静态电压稳定指标分布范围变大,系统失稳概率增加,合理配置DSSC能够有效提升电力系统静态电压稳定性,所提方法能够准确反映新能源不确定性对电网稳定性的影响,具有一定的工程应用价值。
文摘在未来高渗透率风电场景下,超短期风电功率预测研究对于实现电力系统优化运行具有重要意义。为此,提出一种基于GWO-CNN-BiLSTM的超短期风电预测方法。首先,搭建基于卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)与双向长短期记忆神经网络(bidirectional long short term memory,BiLSTM)的组合模型,然后,为提升风电预测结果的精度,通过灰狼优化算法(grey wolf optimizer,GWO)对组合模型进行优化,使该组合模型参数能实时适应风电历史数据。最后,仿真结果验证了所提出方法的有效性和优越性。
文摘分布式一致性控制因其灵活性和协同能力成为多端柔性直流(multi-terminal flexible direct current,MTDC)系统二次频率控制的新选择。然而,分布式控制结构虽提高了MTDC系统调频能力,但也带来了网络攻击的威胁。为此,该文首先研究了常值虚假信息注入(false data injection,FDI)攻击对分布式二次控制器的不利影响,分析表明受FDI攻击的站点会持续存在与攻击向量有关的频率偏差。进而为消除攻击造成的频率偏差,该文利用常值微分为0的特性提出了一种抵御常值FDI攻击的分布式一致性控制策略,并从理论上证明了所提策略能消除FDI攻击引起的偏差。最后基于MATLAB/SIMULINK搭建了四端柔性直流系统仿真模型,分别进行单换流站遭受攻击、全部换流站同时遭受攻击及全部换流站在不同时间遭受攻击的3种攻击场景仿真。仿真结果表明所提控制策略在3种场景下均能消除FDI攻击影响,使MTDC系统实现二次调频。
